Organosedimentäre Struktur in Form von Knollen, Säulen oder welligen Lagen. Besteht aus vielen übereinander liegenden Mikrobenmatten aus Cyanobakterien (Blaugrünalgen), in die Sedimentpartikel integriert werden. Zudem können die Stoffwechselaktivitäten der Mikroben eine direkte Fällung karbonatischer Minerale bewirken. Aus Stromatolithen bestehende Sedimentite sind zumeist karbonatisch (Kalksteine, Dolomite, Magnesite), seltener sind es Phosphorite, kieselige oder siliziklastische Sedimentite.

Der Begriff leitet sich ab von den altgriechischen Wörtern stromat = ausgebreitet und lithos = Gestein.

Stromatolithe sind aus allen Erdzeitaltern bekannt, ihre maximale Häufigkeit und Verbreitung erreichten sie im Proterozoikum.